Лабораторна робота №11
ВИВЧЕННЯ ШВИДКОСТІ ЙОДУВАННЯ АЦЕТОНУ Питання для підготовки до виконання лабораторної роботи 1. Швидкість хімічної реакції. 2. Порядок та молекулярність реакції. 3. Залежність швидкості реакції від температури. 4. Енергія активації. Мета роботи: визначення константи швидкості при двох температурах та енергії активації реакції йодування ацетону. Методика в и к о н а н н я р о б о т и Реакцію йодування ацетону проводять при двох температурах - кімнатної і 40 ° C (термостат). У дві мірні колби на 250 см3 0, 1 н. розчину І2 в 4%-му розчині KІ, додають 25 см3 1 н. розчину HCl, доливають дистильованою водою, щоб до мітки залишилося приблизно 20 см3. Одну з колб поміщають у термостат. Зважують на аналітичних вагах конічну колбочку з притертою пробкою, куди наливають 10... 15 см3 води. Вливають в колбочку градуювання піпеткою приблизно 1, 5 г ацетону (густина ацетону ρ 20 = 0, 792 г/см3). Знову зважують колбочку на аналітичних вагах і визначають за різницею масу взятого ацетону. Для реакції, що протікає при кімнатній температурі, виливають розчин ацетону у мірну колбу, обполіскують колбочку однієї - двома невеликими порціями дистильованої води, які також виливають у мірну колбу і доливають до мітки останню. Для реакції, що йде в термостаті, необхідно попередньо помістити колбочку з водним розчином ацетону і колбу з дистильованою водою в той же термостат і витримати 10 – 15 хв. Момент змішування розчину з ацетоном вважається моментом початку реакції. Колби з реакційними сумішами повинні бути закриті пробками, щоб уникнути випаровування ацетону. Проби для аналізу відбирають відразу ж після початку реакції, потім беруть їх через кожні півгодини ще 4-5 разів (при кімнатній температурі) і через 5-15 хв при температурі термостата. Витрата гіпосульфіту на кожну наступну пробу повинен змінюватися на 1-3мл. Під час відбору проб колбу з термостата не виймати. Відібрані проби об'ємом 25 см3 виливають у колбу з 25 см3 0, 1 н. розчином Ν аНСО3 і титрують розчином 0, 01 н. Ν а2S2О3 в присутності крохмалю. Результати вимірювань записати в табл. 5.2 і 5.3. Таблиця 5.2
Таблиця 5.3
Величина Cх визначається з рівняння, де n0 - кількість 0, 01н. розчину Ν а2S2О3, яке мало бути витрачено на титрування в момент початку реакції, мл (значення n0 практично визначити не вдається, тому що від моменту вливання ацетону до моменту взяття першої проби протікає значний час, тому n0 визначають за графіком. Для цього на міліметровому папері будують графіки в координатах n - t і екстраполяцією отриманих прямих до t = 0 визначають n0 реакції); nt - кількість 0, 01 н. розчину Ν а2S2О3, витрачений на титрування даної проби, мл; Ν - нормальність розчину Ν а2S2О3. Використовуючи розрахункове рівняння (5.12) і значення C0А, C0В, Cх і t, обчислити константу швидкості k. Після цього визначити величину kср, обчислити температурний коефіцієнт Вант-Гоффа і енергію активації (5.15).
Контрольні питання 1. Що називають швидкістю хімічної реакції? Які фактори впливають на швидкість реакції? 2. Що розуміють під порядком реакції? Які фактори впливають на порядок реакції? 3. Наведіть диференціальне та інтегральне рівняння Арреніуса. Що таке енергія активації? 4. Яка стадія в складній реакції називається лімітуючою? 5. Поясніть, чому швидкість реакції йодування ацетону не залежить від концентрації йоду? 6. Які реакції називають автокаталітічними? Як концентрації вихідних речовин та швидкість реакції залежать від часу? 7. Поясніть, для чого при титруванні застосовується розчин бікарбонату натрію? 8. Наведіть рівняння швидкості реакції другого порядку в диференціальному і інтегральному вигляді. Яку розмірність має константа швидкості другого порядку? 9. Поясніть, у чому полягає правило Вант-Гофа?
|
